Simdroid 结构非线性测试:NAFEMS NL6悬臂梁大变形


问题描述

几何:


Simdroid 结构非线性测试:NAFEMS NL6悬臂梁大变形

材料:

线弹性 E=2.1e11 Pa,v=0.0。

截面:

梁单元采用矩形截面,壳单元采用壳截面。

边界条件:

左端固支。

荷载:

点A受两个荷载,集中力P沿x轴负方向,集中力Q=0.1P沿y轴负方向。其中P*L^2/(EI)=22.493。

单元:

Hex20,Beam2,Shell4。

参考解

This is a test recommended by the National Agency for Finite Element Methods and Standards (U.K.): Test NL6 from NAFEMS publication NNB, Rev. 1, “NAFEMS Non-Linear Benchmarks,” October 1989.

点A的位移为:

Simdroid 结构非线性测试:NAFEMS NL6悬臂梁大变形

结果对比

计算结果如下表所示:

Simdroid 结构非线性测试:NAFEMS NL6悬臂梁大变形

各个单元的荷载位移曲线为:

Simdroid 结构非线性测试:NAFEMS NL6悬臂梁大变形

结果云图

He20单元的等效应力云图为:

Simdroid 结构非线性测试:NAFEMS NL6悬臂梁大变形

Beam2单元的轴向应力云图为:

Simdroid 结构非线性测试:NAFEMS NL6悬臂梁大变形

其中Fiber_1表示梁截面输出纤维第一层处的应力,为矩形截面的左下角;S11表示沿梁的局部坐标系的轴向应力。

结论

Simdroid的梁、壳和实体单元的几何大变形计算结果与NAFEMS结果相一致。


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